مطالعه پارامتری سیکل های ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد یک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای با توربین گازی

نویسندگان

  • سیدفرامرز رنجبر استادیار، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک
  • ناصر شوکتی دانشجوی دکتری، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک
چکیده مقاله:

در این مقاله سیکل­های ترکیبی یک مرحله­ای و دومرحله­ای پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای (SOFC) و توربین گازی از نظر انرژی و اگزرژی مورد بررسی قرار می­گیرند. رفتار پیل سوختی اکسید جامد لوله­ای مدل­سازی شده در این تحقیق، با نتایج تجربی شرکت زیمنس- وستینگهاوس مقایسه و اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیه­سازی سیکل­های ترکیبی مورد بررسی نشان می­دهد که سیکل ترکیبی دو مرحله­ای پیل سوختی اکسید جامد وتوربین گازی علاوه بر تولید توان بیشتر نسبت به سیکل ترکیبی یک مرحله­ای SOFC-GT دارای راندمانی به میزان 3 درصدبیشتر است. با توجه به تحلیل پارامتری، بیشترین مقدار بازده قانون اول سیکل ترکیبی دو مرحله­ای SOFC-GT وقتی رخ می­دهد که دمای عملکردی مجموعه­های اول و دوم پیل سوختی به ترتیب برابر 1180 و 1250 درجه سلسیوس باشد ولی بیشترین توان تولیدی در دماهای بالاتر مجموعه دوم پیل سوختی اتفاق می‌افتد. در چگالی جریان­های ثابت، افزایش ضریب مصرف سوخت پیل سوختی موجب کاهش افت­های ولتاژی پیل سوختی شده و این امر موجب کاهش اتلافات اگزرژی مربوط به سیکل­های­ ترکیبی خواهد شد. همچنین در دمای عملکردی ثابت مجموعه پیل سوختی در سیکل یک مرحله­ای SOFC-GT ، بازده ترمودینامیکی با افزایش ضریب مصرف سوخت پیل سوختی افزایش می‌یابد با وجود اینکه توان خروجی و تخریب اگزرژی در سیکل ترکیبی کاهش می­یابد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل سازی ترمواکونومیکی و تحلیل پارامتری چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی

در این پژوهش با رویکرد توسعه پایدار، تحلیل ترمواکونومیکی چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی انجام شده است. در ابتدا با معرفی چرخه پیشنهادی و ارایه متدولوژی مدل‌ سازی، شبیه‌سازی چرخه با توسعه یک مدل ترمودینامیکی و با استفاده از کدنویسی در محیط نرم‌افزار EES صورت گرفته و معادله ‌های موازنه جرمی، انرژی و الکتروشیمی به ‌صورت هم ‌زمان حل شده‌اند. با معرفی ...

متن کامل

اثر سرمایش تبخیری هوای ورودی کمپرسور در سیکل ترکیبی توربین گاز و پیل سوختی اکسید جامد

در این مقاله، ابتدا یک سیکل ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد لوله‌ای و توربین گاز با بازیاب حرارتی، به عنوان سیکل پایه در نظر گرفته شده است. از آنجائی که بازیافت حرارت از گازهای خروجی توربین گاز جهت تولید بخار و تزریق آن به محفظه احتراق و هم­چنین افزایش سیستم سرمایش تبخیری هوای ورودی کمپرسور و تزریق آب به هوای ورودی، فناوری­های شناخته شده جهت افزایش کارآیی می‌باشند، برای ارتقاء سیکل پایه به کار برده...

متن کامل

تحلیل انرژی و اکسرژی سیستم ترکیبی توربین گازی مجهز به پیل سوختی اکسید جامد

هدف از ارائه این مقاله، بررسی انرژی و اکسرژی سیستم ترکیبی توربین گاز مجهز به پیل سوختی اکسیدجامد لوله ای با سوخت هیدروژن است. کلیه اجزای سیستم، جداگانه به کمک روابط ترمودینامیکی مدل سازی شده و برای پیل سوختی به کار گرفته شده یک تحلیل الکتروشیمیایی مجزا انجام شده است. آثار پارامترهای مختلف بر راندمان حرارتی و اکسرژی سیستم و میزان نرخ نابودی اکسرژی کل سیستم و تک تک اجزا سیستم، مورد مطالعه قرار گر...

متن کامل

مدل سازی ترمواکونومیکی و تحلیل پارامتری چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی

در این پژوهش با رویکرد توسعه پایدار، تحلیل ترمواکونومیکی چرخه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد تحت فشار / توربین گازی انجام شده است. در ابتدا با معرفی چرخه پیشنهادی و ارایه متدولوژی مدل­ سازی، شبیه سازی چرخه با توسعه یک مدل ترمودینامیکی و با استفاده از کدنویسی در محیط نرم افزار ees صورت گرفته و معادله ­های موازنه جرمی، انرژی و الکتروشیمی به ­صورت هم ­زمان حل شده اند. با معرفی شاخص های بازده الکتریک...

متن کامل

شبیه سازی و آنالیز ترمودینامیکی سیکل ترکیبی توربین گازی مجهز به پیل سوختی اکسید جامد لوله ای و بررسی میزان برگشت ناپذیری سیستم ترکیبی

This paper presents a gas turbine cycle combined with a solid oxide fuel cell with hydrogen fuels is thermodynamically modeled. In this way all components of the system are separately modeled. Fuel cell model presented, as well as show its behavior in different condition performance. Then, the effects of various parameters on efficiency, power and entropy generation was evaluated and for acc...

متن کامل

اثر سرمایش تبخیری هوای ورودی کمپرسور در سیکل ترکیبی توربین گاز و پیل سوختی اکسید جامد

در این مقاله، ابتدا یک سیکل ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد لوله ای و توربین گاز با بازیاب حرارتی، به عنوان سیکل پایه در نظر گرفته شده است. از آنجائی که بازیافت حرارت از گازهای خروجی توربین گاز جهت تولید بخار و تزریق آن به محفظه احتراق و هم­چنین افزایش سیستم سرمایش تبخیری هوای ورودی کمپرسور و تزریق آب به هوای ورودی، فناوری­های شناخته شده جهت افزایش کارآیی می باشند، برای ارتقاء سیکل پایه به کار برده...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 45  شماره 3

صفحات  69- 83

تاریخ انتشار 2015-10-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023